Донедавно, идеја о обезбеђивању вашег дома аутономним извором електричне енергије изгледала је као нешто фантастично и нереално. Данас се таква прилика појавила захваљујући посебним фотографским плочама које су развили научници и дизајнери, који леже у принципу соларне батерије. У Европи су многи власници приватних домова већ уградили сличну опрему и чак продају вишак примљене енергије. Такви уређаји су применљиви у регионима у којима има пуно сунчаних дана.

Важне информације о технологији

Ако детаљно погледате соларну батерију, принцип рада није тешко разумети. Појединачни одељци фотографске плоче мењају проводљивост у појединим областима под утицајем ултраљубичастог зрачења.

Као резултат тога, соларна енергија се претвара у електричну енергију која се одмах може користити за електричне уређаје или се акумулира на уклоњивим аутономним медијима.

Да би се овај процес детаљније разумео, потребно је проценити неколико важних аспеката :

  1. Соларна батерија је посебан систем фотонапонских претварача који формирају заједничку структуру и повезани су у одређеном редоследу.
  2. Постоје два слоја у структури фотоконвертера, који се могу разликовати у врсти проводљивости.
  3. За израду ових претварача користе се силиконске резине.
  4. Фосфор се такође додаје силикону у слоју н-типа, што изазива појаву вишка електрона са негативно наелектрисаним индексом.
  5. Слој п је направљен од силицијума и бора, што доводи до стварања такозваних "рупа".
  6. Коначно, оба слоја су смештена између електрода са различитим наелектрисањем.

Принцип рада

Многи еколози називају ове уређаје извором енергије. Чињеница је да су, осим за производњу самих уређаја, еколошки прихватљиви.

Панел с негативним набојем изложен је ултраљубичастој светлости, што доприноси прогресивном стварању додатних негативних електрона и такозваним "рупама". Електрично поље у пн пресеку почиње да раздваја позитивно и негативно наелектрисане честице.

Први елементи иду у горњи слој, а други на доњи. Резултат је разлика потенцијала или стални напон. Ако укратко опишемо даљи поступак, фотоковертер функционише као батерија. И чим на њега дјелује додатно оптерећење, у кругу се појављује електрична струја, чија јачина зависи од различитих фактора, укључујући:

  1. Ниво инсолације.
  2. Величина претворника.
  3. Врста фотоћелије.
  4. Укупни отпор електричних уређаја који су причвршћени на панел.

Прикази плоче

Тренутно су разне врсте соларних панела уобичајене. Међу њима:

  1. Поли- и монокристал.
  2. Аморфан.

Монокристалне плоче карактерише мала продуктивност, али су релативно јефтине, а самим тим и веома популарне . Ако је неопходно опремити додатни систем напајања за алтернативно напајање струјом када је главни искључен, куповина такве опције је оправдана.

У ова два параметра поликристал се налази у средњем положају. Такви панели се могу користити за обезбеђивање централизованог снабдевања електричном енергијом у оним местима где из било којег разлога нема приступа стационарном систему.

Што се тиче аморфних панела, они показују максималну продуктивност, али то значајно повећава трошкове опреме. Аморфни силицијум је присутан у уређајима ове врсте. Вриједно је напоменути да их је и даље нереално купити јер је технологија у фази експерименталне примјене.

Улога контролера у батеријама

Горе описани фотонапонски претварачи соларне енергије могу бити достојна алтернатива за централизоване системе напајања електричном енергијом, под условом да више нису опремљени регулаторима који регулишу степен напуњености опреме.

Сврха таквих елемената је да ефективно прерасподјеле примљену енергију и да је потом усмјере према извору потрошње . Такође, ови делови су у стању да сачувају залихе у батерији.

Данас су различите врсте регулатора које се могу међусобно разликовати у степену повећања укупне ефикасности система.

Поред великих, скупих панела, у продаји се налази и много доступних уређаја који раде на истом принципу. Недавно су популарност стекле такозване соларне лампе, које се користе за декоративно осветљење у пејзажном дизајну .

Слични уређаји за осветљење раде по истом принципу: у горњем делу се налази фотографска плоча. Током сунчаног дана, овај део снима и претвара соларну енергију, која се затим чува у малој батерији која се налази у дну лампе. Уређај троши енергију ноћу.

Аморфне силицијумске плоче

Аморфни производи од силикона се широко користе. На сваком панелу су плоче направљене од хрпе, пластике или фолије, а на њих је нанесен слој силицијума, који је створен помоћу технологије прскања честица у вакуум медијуму.

Ефикасност је много нижа од осталих типова, јер износи само 6 процената. Поред тога, слојеви силицијума могу изблиједити на сунцу и након шест месеци рада губе своју ефикасност. На крају пада за 15, а понекад и за 20 процената. Рок трајања таквих уређаја је ограничен на две године.

Ове батерије имају одређене предности због којих су врло популарне :

  1. Системи су у стању да раде и по облачном времену.
  2. Њихова цена на позадини модернизованих производа је атрактивнија.

У последње време хибридни фотоконвертери брзо добијају на популарности . Заснивају се на микрокристалима који су постављени на аморфном силицијуму. По принципу рада, ови панели су слични поликристалним, разликују се само у већим снагама генерисане струје када су изложени дифузној сунчевој светлости, на пример, у облачно време или у зору.

Поред тога, могу се користити не само под директним ултраљубичастим зрачењем, већ и у инфрацрвеном опсегу.

Претварачи филмских полимера

Сматрају се достојном алтернативом за силицијумске производе и заслужују водећу позицију на листи најпродуктивнијих плоча на тржишту. Већ из назива је јасно да су такве батерије филм који се састоји од више слојева. Ово је мрежа алуминијумских проводника, полимерног слоја активне супстанце, органског супстрата и заштитног филма.

Соларне ћелије су спојене заједно и формирају филмску соларну батерију ролног типа. У процесу производње врши се вишеслојна примена фотоћелије на филм.

Такви уређаји су лаганији и компактнији од класичних силиконских модела. За израду не требате користити скупе материјале, а сам процес производње је много јефтинији. Као резултат тога, роло плоче су више потражње због ниске цене.

Међутим, једноставан принцип рада значајно смањује показатеље перформанси, па је само 6 процената. Од минуса је примећена и само мала преваленца, јер су модели још увек у фази експеримента и практично нису доступни за општу употребу.

Међу значајним предностима технологије је и могућност промене величине батерије, прилагођавање је било којим параметрима . Према стручњацима, такви изуми ће ускоро постати веома популарни, тако да ће компаније моћи да покрену производњу у великом обиму.

Распоред система грејања

Тренутно, иновативни системи грејања засновани на соларним претварачима добијају на популарности. Ово су самостални уређаји јединственог дизајна и техничких параметара који се разликују од соларних панела.

Колектор се користи као главни радни елемент грејних система, који прима сунчеву светлост и аутоматски га претвара у кинетички електрицитет . Површина таквог дела варира од 30 до 70 квадратних метара. Да бисте фиксирали колектор, морате користити додатну опрему, а метални контакти се користе за повезивање плоча међусобно.

Следећа компонента соларног грејног система је бојлер . Омогућава ефикасну трансформацију кинетичке енергије у топлоту и изазива загревање течности и до 300 литара. У неким случајевима се користе додатни котлови на суво гориво за одржавање оптималне температуре воде.

Завршна јединица таквог система су подне и зидне компоненте, где грејна вода циркулише кроз бакарне цеви. Због ниске почетне температуре акумулатора и равномерног преноса топлоте, просторија се загрева довољно брзо.

Да бисте разумели како системи грејања у кући раде на соларним плочама, морате детаљније размотрити принцип њиховог деловања.

Између температурних показатеља колектора и складишног елемента настаје одређена разлика. Расхладна течност, у чијој се улози користи вода са антифризом, брзо циркулише кроз систем, услед чега се ствара кинетичка енергија.

Након што течност прође кроз појединачне слојеве система, примљена енергија постаје топлота која греје собу. Због ових карактеристика кућа увек одржава оптимални температурни опсег без обзира на доба дана или године. Успут, тржиште таквих система се константно шири, тако да ће они у скорој будућности бити доступни свакој просечној породици.

Како раде соларни системи

Међутим, снага једне фотоћелије није довољна да задовољи већину потреба у домаћинству, јер ни при дневној светлости није у стању да произведе потребну количину електричне енергије. Због тога се за повећање излазне снаге користи неколико фотонапонских претварача који се међусобно комбинују у паралелном кругу. Резултат је редовно повећање константног напона. Заузврат, тренутна јачина се повећава узастопно.

Продуктивност соларних панела зависи од неколико фактора :

  1. Од температуре ваздуха и саме плоче.
  2. Из избора правог отпора оптерећења.
  3. Из угла упада ултраљубичастих зрака.
  4. Због присуства или одсуства антирефлексних превлака.
  5. Од снаге светлосног зрачења.

Важно је схватити да што је нижа температура околног ваздуха, то ће боље радити фотоћелија и соларна батерија у цјелини. Све се овде објашњава једноставним принципом. Али што се тиче израчунавања оптерећења, у овом случају ситуација изгледа сложеније. Ови индикатори бирају се узимајући у обзир издату струју, али њена вредност може варирати у зависности од временских услова.

Ручно праћење промена параметара батерије и њихово стално прилагођавање је проблематично . Уместо тога, препоручљиво је опремити систем аутоматским контролером, који ће аутоматски мењати параметре соларног панела, настојећи постићи максималну продуктивност и оптималне конфигурације.

Наука је доказала да је идеалан угао појављивања ултраљубичастих зрака на хелиобаттерију директан. Али ако се примети одступање у радијусу од 30 степени, не очекују се озбиљни губици, јер се ефикасност смањује за само 5-10 процената. Ако се угао и даље мења, ефикасност соларне ћелије значајно ће пасти.

Сада знате како раде различите врсте соларних панела, који се из луксузног предмета брзо претварају у неопходан део савременог живота.

соларни панели

Категорија:

Технологија